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Ein neuartiger Rotationsplattenverdampfer

A new rotary plate evaporator

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Wärme - und Stoffübertragung Aims and scope Submit manuscript

Abstract

A new construction of a steam heated evaporator with a large heat transfer area is proposed. The slowly rotating evaporation vessel has the shape of the surface of a finned tube. The shape is realized by a plate construction similar to that of a plate heat exchanger. Condensation and evaporation take place at the surfaces of the liquid films being dragged by the rotating plates. A known theoretical and a new empirical approximating equation for the film thickness at which a liquid is dragged out of a bath by a moving flat plate is tested through laboratory experiments and good agreement is obtained. The equations are applied to estimate evaporation in the plate evaporator. Numerical examples yield high overall heat transfer coefficients and transfer rates.

Zusammenfassung

Es wird eine neue Konstruktion eines dampfbeheizten Verdampfers großer Heizfläche vorgeschlagen. Das langsam rotierende Verdampfungsgefäß hat die Form der Oberfläche eines Rippenrohres. Die Gestalt wird durch eine Plattenkonstruktion ähnlich wie bei einem Plattenwärmeaustauscher verwirklicht. Die Kondensation und Verdampfung erfolgt an den Oberflächen der von den rotierenden Platten mitgeförderten Flüssigkeitsfilmen. Eine bekannte theoretische und neue empirische Näherungsgleichung für die Filmdicke, mit der eine Flüssigkeit an einer bewegten Platte aus einer ruhenden Flüssigkeit heraussteigt, wird durch Laborexperimente mit gutem Erfolg getestet. Die Gleichungen werden zur Berechnung der Verdampfung in dem Plattenverdampfer angewendet. Zahlenbeispiele ergeben hohe Wärmedurchgangskoeffizienten und Übertragungsleistungen.

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Abbreviations

A:

dimensionslose Filmdicke, definiert durch Gl.(1)

a:

Höhe der Folie

B:

Breite einer Wand

b:

Breite der Folie

C:

Kapillarkenngröße, definiert durch Gl.(2)

D:

Durchmesser des Meßgefäßes

d:

Durchmesser der Kapillare

g:

Erdbeschleunigung

H:

Höhe des Flüssigkeitsspiegels am Außenradius

h:

Verdampfungsenthalpie

k:

Wärmedurchgangskoefficient

l:

Länge der Kapillare

m:

Massenstrom des Films relativ zum Flüssigkeitsspiegel

m:

Masse des Films

N:

Drehzahl

n:

Konstante für die Hagenbachsche Korrektur

p:

Druck

R:

Plattenradius

Re:

Reynoldszahl, definiert durch Gl. (3)

r:

radiale Koordinate an den Platten

s:

lichter Plattenabstand

T:

Sättigungstemperatur

t:

Zeit, Verweilzeit

u:

Geschwindigkeit der Wand gegenüber Flüssigkeitsspiegel

V:

Volumenstrom in der Kapillare und im Meßgefäß

v:

mittlere Geschwindigkeit im Film gegenüber Flüssigkeitsspiegel

x:

Koordinate entlang des Flüssigkeitsspiegels im Verdampfer

y:

Koordinate senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel

z:

Ersatzvariable, definiert durch Gl.(10)

Δ:

endliche Differenz

δ:

Filmdicke der Verdampfungsflüssigkeit (auch Kondensatfilmdicke und Wanddicke)

ε:

Hagenbachsche Korrektur

λ:

Wärmeleitfähigkeit der Verdampfungsflüssigkeit (auch von Kondensat und Wand)

ν:

kinematische Viskosität der Verdampfungsflüssigkeit (auch von Kondensat)

ρ:

Dichte der Verdampfungsflüssigkeit (auch von Kondensat)

φ:

Winkelkoordinate in Drehrichtung der Platten

ω:

Winkelgeschwindigkeit der Platten

O:

an der Stelle y=O oder g=ΦO, Beginn des Films (hinter der Übergangsstelle)

a:

außen

e:

erforderlich

f:

am Flüssigkeitsspiegel

i:

innen

max:

maximal

min:

minimal

Literatur

  1. White, D.A.; Tallmadge, J.A.: Theory of drag out of liquids on flat plates. Chemical Engineering Science20 (1965) 33/37

    Google Scholar 

  2. Kohlrausch: Praktische Physik, 22. Aufl., Bd.1, S. 178, Stuttgart: B.G. Teubner 1968

    Google Scholar 

  3. VDI-Wärmeatlas. 2. Aufl. Düsseldorf: VDI-Verlag 1974

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Roetzel, W. Ein neuartiger Rotationsplattenverdampfer. Warme- und Stoffubertragung 10, 61–70 (1977). https://doi.org/10.1007/BF01682699

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01682699

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